2.6 Влияние геометрии формирующей канавки подкладки на удаление окисной пленки из шва

Разрушение описанных плен на поверхности спариваемых кромок и сварочной ванны при гелиево-дуговой сварке неплавящимся электродом в отличие от аргонодуговой сварки происходит при прямой полярности, при которой развивается термический механизм разрушения плен. Вместе с тем, разрушение окисной пленки на поверхности ванны еще не избавляет от ос­новного недостатка при сварке алюминиевых сплавов - окисных включений в металле шва, которые являются следствием неразрушенных плен на торцах свариваемых деталей. Основная роль в механизме разрушения плен отводится движению расплавленного металла ванны.

Некоторые авторы не исключают возможности оседания плен на дно жидкой ванны, так как при сварке алюминиевых сплавов неплавящимся электродом переменным током механическое воздействие дуги незначительно и перемещение жидкого металла в нижней части сварочной ванны имеет ламинарный характер.

Наиболее надежным и технологичным является стыковое соедине­ние с проплавом, по высоте близким к толщине свариваемых листов. В том случае металл проплава заполняет углубление формирующей канавки в подкладке. Форма и размеры формирующей канавки оказывают большое влияние на качество соединений при сварке неплавящимся электродом.

При малой глубине канавки в корневой части шва, как правило, образуется несплавление. Это связано с тем, что в момент касания металла проплава с холодной подкладкой он быстро охлаждается, и дальнейшее течение оказывается возможным лишь в стороны от оси канавки. Однако при таком течении металла пленка па торцевых поверхностях свариваемых листов не разрушается. Сварка на повышенных режимах не устраняет несплавления и часто приводит к образованию дополнительных дефектов в корневой части шва - натеканию проплава на основной

металл и пор тина свищей, возникающих при непосредственном контакте жидкого металла с поверхностью подкладки. Натекание, так же как и несплавление, способствует концентрации напряжений и при работе в активной среде может служить очагом коррозии.

Для устранения несплавлений и натеканий, а также остатков неразрушенной пленки, в корневой части швов при сварке металла толщиной 1...3 мм неплавящимся электродом желательно добиваться получения проплава по высоте, близкой к толщине свариваемых листов. Это может быть достигнуто при использовании формирующей канавки. При сварке на такой подкладке в связи с формированием центральной части проплава на весу увеличивается его размер по высоте и улучшаются условия разрушения и удаления из стыка окисных плен в процессе течения металла.

Изменение направления течения металла от периферии к оси подкладки позволяет сваривать на повышенных режимах без натеканий. Окисные пленки на торцевой поверхности деталей разрушаются и удаляются в основном в результате движения металла шва при заполнении им формирующей подкладки.

Проведенный анализ решения проблемы предотвращения образования окисных включений в сварочных швах алюминиевых сплавов указывает на необходимость тщательной подготовки основного и присадочного металлов перед сваркой; применение импульсного режима аргонодуговой сварки.

Целесообразно также использование технологической подкладки с формирующей канавкой оптимальной формы, позволяющей обеспечить формирование центральной части проплава на весу.